脂多糖诱导的肥胖2型糖尿病芯片模型的构建

发布时间：2020-06-02 04:01

【摘要】：近些年来,随着人们生活习惯逐渐趋向于西方化饮食,以脂肪、糖类为代表的高热量食物和饮料所占比例明显增加,导致了超重与肥胖者日益增多,脂肪肝、高血压、2型糖尿病(type 2 diabetes mellitus,T2DM)及心脑血管疾病等代谢性疾病的发病率呈逐年上升的趋势,而糖尿病的发病机制尚未完全清晰。目前国内外有关糖尿病的研究,多以动物模型和孔板模型作为研究载体,存在一定的研究局限。因此,本实验以微流控芯片作为技术平台,构建了脂肪组织与三维大鼠胰岛细胞瘤细胞(INS-1细胞)共培养模型,通过在培养体系中加入脂多糖(LPS),实现模拟内毒素血症内环境,达到构建糖尿病病理模型的目的。本实验中使用光刻胶技术制作微流控芯片模板,以聚二甲基硅氧烷(PDMS)为芯片制作材料。该芯片由两部分构成——上游芯片与下游芯片,上游芯片为脂肪组织培养芯片,在培养池中将脂肪组织进行悬浮培养;下游芯片为INS-1细胞培养芯片,培养液经由上游芯片脂肪培养池流出,流入INS-1细胞三维培养池上方,透过聚碳酸酯膜与混有INS-1细胞的基底膜样物质(BME)进行物质交换。本实验通过机械法获取大鼠原代脂肪组织,通过油红O染色进行脂肪组织鉴定。使用基底膜样物质作为细胞外基质(ECM)的替代物,将INS-1细胞包裹于BME中接种于下层INS-1细胞培养室中进行三维培养,模拟胰岛细胞在体内的生长方式。将培养液在注射泵的推动下,以1.0μL/min的流速从上游芯片进样口缓慢通入,构建脂肪组织与胰岛细胞共培养模型。实验中分为空白组、LPS组、脂肪组、脂肪+LPS组四组,对脂肪组织与INS-1细胞进行了活死染色鉴定,对培养液中炎症因子IL-6、胰岛素的动态变化水平进行测量。本实验成功构建了糖尿病微流控芯片模型,该模型可用于模拟内毒素血症及肥胖导致胰岛细胞的损伤,同时能够检测细胞因子随时间的动态变化水平,为研究2型糖尿病的发病机制奠定了一定的体外模型基础。
【学位授予单位】：大连理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：R587.1

【参考文献】